¿Sabes cómo hacer el ajo negro?

Black garlic, also known as fermented black garlic, is a product made by fermenting fresh garlic at high temperatures and high humidity. Compared to garlic, black garlic has a significantly lower content of substances such as water and fat, and a significantly higher content of substances such as sugars and trace elements. The content of substances such as protein, reducing sugars and vitamins is at least twice that of garlic. Therefore, black garlic is rich in essential nutrients for the human body and can even improve human body functions. It has various functions such as anti-oxidation, antibacterial, immune enhancement, liver protection and liver care. Black garlic is soft and elastic, and after entering the mouth, it is soft and sweet, without the pungent taste and irritating odor of garlic. It has become a recognized natural health food with broad prospects for development and application [1-4].

Las principales materias primas para la elaboración del ajo negro son el ajo de dientes múltiples y el ajo de un solo diente. El ajo multi-diente se divide en ajo de piel blanca y ajo de piel púrpura, y la materia prima para el ajo de un solo diente se produce principalmente en Yunnan. Los productos se llaman ajo negro de diente múltiple y ajo negro de diente único, respectivamente. Dado que el precio del ajo de un solo diente es más alto que el del ajo de varios dientes, el precio del ajo negro de un solo diente es más alto que el del ajo negro de varios dientes. Sin embargo, el ajo negro de un solo diente es más conveniente para comer y tiene un mejor sabor, por lo que es amado por los consumidores [5-6]. Los productos de ajo negro vienen en una variedad de formas, incluyendo el ajo negro con la piel sobre, el ajo negro sin la piel, el ajo negro en polvo, las bebidas de ajo negro, la mermelada de ajo negro, la salsa de soja de ajo negro, el vinagre de ajo negro, y otras réplicas [7-8]. Este artículo discute la tecnología actual de procesamiento del ajo negro, la tecnología de pretratamiento y la dirección de desarrollo, con el fin de proporcionar una base de referencia para la producción y aplicación del ajo negro y la investigación adicional.

1 tecnología de procesamiento de ajo negro

Garlic is fermented at high temperatures and high humidity, destroying its own cell tissue. A series of chemical reactions occur in the intracellular components, mainly the Maillard reaction between sugars containing carbonyl groups and components such as aminoácidos and proteins containing amino groups, producing melanin and forming the unique qualities of black garlic. Currently, there are two main processes for black garlic fermentation: solid-state fermentation and liquid fermentation [9-10].

1.1 fermentación en estado sólido

La fermentación en estado sólido del ajo negro es un método de fermentación en el que el ajo se utiliza directamente como un sustrsólido para la autofermentación. Esto preserva la integridad del ajo y reduce la pérdida de nutrientes, resultando en productos de ajo negro con mejores cualidades organolépticas. En la actualidad, el proceso de fermentación en estado sólido se utiliza principalmente en la producción de ajo negro en China. El flujo principal del proceso es el siguiente: selección de la materia prima del ajo → inspección → clasificación y selección → carga en bandej→ fermentación de alta temperatura y humedad → esteriliy desinfección → empaquet→ inspección del producto → producto terminado [11-12].

In the solid-state fermentation process, high-temperature, high-humidity fermentation is the most important step. It is the condition for the Maillard reaction in garlic and also the main factor affecting the content of active ingredients in black garlic [13]. High-temperature, high-humidity fermentation can be divided into two types: constant temperature fermentation and variable temperature fermentation. In constant temperature and humidity fermentation, garlic is placed in a fermentation workshop, heated to 50–80 °C, and humidified to 50%–80%. The black garlic can be made after one month of fermentation. This method is easy to operate and control, but it consumes a lot of energy and is inefficient [14]. However, variable temperature fermentation is beneficial to the accumulation of effective ingredients in black garlic, and can better improve the sensory quality of black garlic, improve the efficiency of processing, and save energy [15]. At present, domestic black garlic production mostly uses variable temperature fermentation. During the use of variable temperature fermentation, the origin, variety and storage conditions of each batch of garlic are different, so its moisture content, garlic clove size, and component ratio also vary. The temperature and time at each stage of the actual fermentation process need to be determined and controlled by experienced technicians.

1.2 fermentación líquida

La mayoría de los procesos de producción existentes para el ajo negro fermenta el ajo entero, y hay menos informes sobre el proceso de fermentación líquida. La fermentación líquida utiliza principalmente ajo o gránulos de ajo triturados como materias primas, que se colocan en un recipiente sellado y fermentcon una cierta proporción de agua como sustrde de fermentación [16]. El flujo de proceso de la fermentación líquida es ajo selección → pelado → limpieza → diente de ajo tritur→ sellado al vacío → fermentación → secado → envasado → producto terminado [17].

Durante la fermentación líquida, no se emiten sustancias malolientes como sulfurdel ajo negro, lo que mejora considerablemente el ambiente de trabajo. Además, el proceso de fermentación líquida acorta el tiempo de fermentación y aumenta el contenido de sustancias activas en el ajo negro mediante la adición de agua, sellado y fermentación a una temperatura variable. Es fácil de operar, ocupa poco espacio y es conveniente para la producción industrial. La relación líquido-material y el proceso de triturdel diente de ajo son factores importantes que afectan la fermentación líquida del ajo negro. El tamaño de los dientes de ajo y la relación líquido-material afectan directamente a la acumulación de sustancias efectivas en el ajo negro. Luo Cangxue et al. [18] mostraron que cuando el tamaño de partícula es de 4 mm y la relación líquido-ajo es 2:1, el producto resultante de ajo negro es de color marrón oscuro, de color uniforme, dulce y agrien en sabor, casi sin el olor al ajo, en comparación con el ajo no ferment, la actividad de SOD se aumenta en 15 veces, el contenido total de fenol se aumenta en 5 veces, y el contenido de azúcar soluble se reduce en aproximadamente 30%.

2 Black garlic Tratamiento de tratamientopretreatment technology

Traditional black garlic processing is time-consuming and energy-intensive. Various pretreatments such as freezing and ultrasound can be used to destroy the cell structure of garlic, promote the dissolution of reaction substrates, accelerate the Maillard reaction and fermentation process, shorten the processing time of black garlic, and reduce energy consumption and costs. Pretreatment can promote the accumulation of reducing sugars, amino nitrogen, total phenols and other contents in black garlic, increase the content of functional ingredients, and the taste, color and flavor of the prepared product are almost the same. At present, the main pretreatments of garlic in the domestic production of black garlic are low-temperature freezing, ultrasound, microwave and other methods [19].

2.1 la congelación a baja temperatura

Bajo condiciones de congelación, se forman cristales de hielo dentro de las células de ajo, cambiando la concentración de disolvente dentro y fuera de las células, causando hinchazón celular, destrucción de las paredes celulares y membranas celulares, y destrucción de la estructura celular. El ajo se coloca bajo condiciones congel(-18 ℃) por un período de tiempo, que rompe completamente el tejido celular. Entonces, se coloca bajo condiciones de 45 ℃, y debido al aumento de la temperatura, el fluido del tejido intracelular fluye hacia fuera, y los fructanos entran en pleno contacto con la enzima y se hidroliz, produciendo azúcares reduc. Combinado con el proceso de fermentación a temperatura variable de 15 días, esto acelera la reacción de Maillard y acorta el tiempo de procesamiento. El contenido de sustancias como fenoles totales en el ajo negro también se incrementa, y la calidad del ajo negro terminado se mejora [19-20]. Los resultados de la evaluación sensorial muestran que el ajo negro pretratado por congelación tiene un sabor más dulce y una mejor textura. Cuanto más baja sea la temperatura de congelación, más dulce será el sabor; Cuanto mayor es la temperatura de reacción, más significativo es el cambio en la apariencia del ajo, y menor es el volumen. En la primera etapa, el ajo es suave y pegajoso, mientras que en la etapa posterior, es más elástico y no pegajoso [11,21].

2,2 de alta temperatura

Las altas temperaturas pueden causar una serie de cambios en los alimentos, tales como la desnaturalización de proteínas, la inactivación de enzimas y la desnaturalización del almidón, así como el daño a la estructura celular. Zhao Xueqing et al. [11] pelaron el ajo fresco y lo hervieron en agua a 100 °C durante 3 minutos, luego lo fermentaron a 70 °C y 85% de humedad relativa para obtener un producto de ajo negro. En comparación con el grupo control, no hubo cambios significativos en el tiempo de fermentación, pero el contenido de azúcares reduc, fenol total y nitrógeno amino aumentó. Wang Xibo et al. [22] obtuvieron ajo negro bajo las condiciones de temperatura de cocción 127 °C, tiempo de cocción 70 min, temperatura de secado 95 °C, tiempo de hornear 6.5 h condiciones preparado ajo negro y proceso de fermentación tradicional ajo negro preparado la calidad del producto es básicamente similar, el contenido total de fenol y otros ingredientes activos también es similar, pero acortan significativamente el tiempo de preparación de ajo negro, mejorar la eficiencia de la producción, reducir el consumo de energía, Para el desarrollo y utilización de productos funcionales de ajo proporciona la base técnica.

2.3 microondas

El calentamiento con ajo con microondas puede tener el mismo efecto que el pretratamiento a alta temperatura. Li Shanshan [23] encontró que después de 1 min de pretratamiento con microondas a 450 W, el tiempo de procesamiento del ajo negro se redujo de 21 da 18 d. La intensidad de oscurecimiento del grupo de tratamiento con microondas alcanzó el efecto del grupo de control en el 15 º día de fermentación. En el día 18 de fermentación, el azúcar reductor del grupo de tratamiento con microondas fue tan alto como el 40%, mientras que el grupo de control no alcanzó el 40% hasta el día 21. El contenido total de fenol del grupo tratado con microondas fue significativamente mayor que el del grupo control durante todo el proceso de fermentación. El contenido de nitrógeno amino del grupo tratado con microondas comenzó a mostrar una tendencia a la baja en el 9 º día, mientras que el grupo de control no mostró una tendencia a la baja hasta el 15 º día.

2.4 presión ultra alta

La tecnología de ultra alta presión es un proceso físico que puede romper enlaces no covalentes en los alimentos, desnaturalizar, inactivar y gelatinimacromoléculas como proteínas, enzimas y almiden los alimentos, y tiene un cierto efecto en su estructura. Se trata de una tecnología de procesamiento de alimentos ecológica y respetuosa con el medio ambiente que reduce muchos de los inconvenientes de las técnicas de procesamiento térmico tradicionales. Meng Lingdong et al. [24] usaron un pretratamiento combinado de ultra alta presión y un método de fermentación para preparar el ajo negro terminado. La prueba encontró que con el aumento de presión ultra alta y la extensión del tiempo de espera, la tasa de oscurecimiento del ajo negro primero aumentó y luego disminuyó, el contenido de humedad disminuyó, el contenido total de azúcar aumentó, y la elasaumentó. Esto indica que bajo la condición de presión ultra alta de 300 MPa y presión de retención durante 15 minutos, el ajo negro terminado es dulce y ácido, fino en textura y elástico, y la calidad del ajo negro terminado es la mejor. Zhong Cheng et al. [25] prepararon ajo negro pretratando el ajo con presión ultra alta y fermentándolo. Los resultados mostraron que la capacidad antioxidante del ajo negro preparado fue significativamente mayor que la del ajo blanco, y la capacidad reductora y la capacidad de eliminación de radicales hidroxilo fueron más altas cuando el tiempo de espera fue de 5 min y 20 min, respectivamente.

2.5 otros

Pre-treatment methods such as low-temperature freezing, high temperature, and microwaving can promote the accumulation of reducing sugars and the production of Polifenoles en ajo negro, shorten the processing time, and improve production efficiency. In addition, there are other pretreatment techniques for black garlic processing. For example, Pei Houbao [19] found that ultrasonic pretreatment can effectively increase the total enzyme and reducing sugar content of black garlic, increase browning, significantly reduce processing time, and improve the quality of the finished black garlic. Compared with ordinary black garlic, it can effectively reduce the bitterness of the finished black garlic and improve the taste. Studies have shown that aerobic respiration inhibition pretreatment can also effectively shorten the processing time of black garlic, significantly increase the content of reducing sugars and total phenols in the product, and improve the taste of the product compared to ordinary black garlic. It can be seen that ultrasonic pretreatment can change the average distance between garlic molecules with continuous molecular vibration, producing cavitation and destroying the garlic cell structure; while aerobic respiratory inhibition pretreatment can cause garlic to produce hexanol and acetic acid, thereby destroying the cell structure.

3 resumen

En la actualidad, el equipo de fermentación para controlar la temperatura y la humedad durante el procesamiento del ajo negro es relativamente maduro, y ha habido mucha investigación sobre la tecnología de pretratamiento para el procesamiento del ajo negro. Sin embargo, hay relativamente pocas empresas que realmente utilizan la tecnología de procesamiento de pretratamiento en la producción, debido principalmente a la falta de equipos de pretratamiento de apoyo. Por lo tanto, el siguiente paso para los fabricantes de equipos de ajo negro es aumentar la investigación y el diseño en esta área, y producir el equipo de pretratamiento correspondiente para el procesamiento de ajo negro, con el fin de mejorar la eficiencia de procesamiento y la calidad del ajo negro en la producción real. Al mismo tiempo, también es posible desarrollar equipos que se pueden utilizar junto con una variedad de tecnologías de pretratamiento. Sin embargo, debe prestarse atención a la relación entre el precio del equipo y los beneficios reales de producción, para que el equipo de pretratamiento sea sencillo y práctico.

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